Innovationen für die Energiewende: Zuhause-Kraftwerk und Windgas

Während die vier Energieriesen auf stur schalten, bieten Ökostromanbieter innovative Lösungen für die Energiewende. Von Zuhause-Kraftwerken und Windgas.

Die Energiewende ist beschlossene Sache. Unklar ist noch, wie sie im Detail vonstatten gehen soll. Fest steht: Atomkraft ist ein Ausläufer, die klimafeindliche Kohle auf Dauer keine Option. Das Zauberwort der neuen Zeit heißt Erneuerbare Energien – umweltfreundlicher Strom aus Wasser, Wind, Sonne, Biomasse und Geothermie.

Erneuerbare Energien statt Atomkraft und Kohle

Zwar stehen diese im Moment noch nicht ausreichend zur Verfügung, sie verzeichnen allerdings große Zuwächse: So stieg der Anteil regenerativer Energien am Stromverbrauch innerhalb weniger Jahre von 11,6 Prozent (2006) auf 16,8 Prozent (2010). Und geht es nach dem Willen der Bundesregierung, wird er im Jahr 2020 mindestens 35 Prozent betragen.

Bis dahin sind neben dem Bau von Leitungen zwischen dem windreichen Norden und dem sonnigen Süden vor allem zwei zentrale Probleme zu meistern: die Speicherung erneuerbarer Energien und die schwankenden Erträge aus Wind- und Sonnenstrom. Hierfür gibt es unterschiedliche Ansätze. Einige innovative Ideen kommen von Ökostromanbietern – beispielsweise das „ZuhauseKraftwerk“ oder die Nutzung von Windgas.

LichtBlick: Schwarmstrom aus dem ZuhauseKraftwerk

Der Hamburger Ökostromanbieter LichtBlick ist sich sicher, dass Deutschland bis 2050 zu 100 Prozent mit regenerativen Energien versorgt werden kann. Als eine Lösung für den schwankenden Wind- und Sonnenstrom hat er gemeinsam mit VW das ZuhauseKraftwerk entwickelt.

ZuhauseKraftwerke? Das sind kleine Blockheizkraftwerke für Haushalte oder öffentliche Gebäude, die mit Erdgas betrieben werden. Die Kraftpakete funktionieren nach dem Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) – sie erzeugen nicht nur Strom, sondern nutzen auch die entstehende Wärme. Und das äußerst effizient: Die häuslichen Kraftwerke erreichen einen Wirkungsgrad von über 90 Prozent (Kohle- oder Atomkraftwerke: etwa 35 Prozent), zudem ist Erdgas klimafreundlicher als Erdöl. So wird Energie und Emissionen eingespart. Derzeit wird dem Erdgas fünf Prozent Biogas zugemischt, in Zukunft sollen die ZuhauseKraftwerke komplett mit Biogas beheizt werden und wären dann weitgehend CO2 neutral.

Dezentrale Kraftwerke mit Kraft-Wärme-Kopplung

Und wie funktionieren diese Kraftwerke? Der Gasmotor von VW treibt einen Generator zur Stromerzeugung an. Der entstehende Strom wird direkt in das Netz eingespeist. Die entstehende Wärme wird über einen Wärmetauscher in einen Wärmespeicher übertragen und kann zum Heizen oder Duschen genutzt werden.

Besonderer Clou an der Sache: Das ZuhauseKraftwerk wird durch eine Kommunikationseinheit intelligent gesteuert. Diese stimmt privaten Wärme- und öffentlichen Strombedarf optimal aufeinander ab. Sprich: Das Kraftwerk springt möglichst dann an, wenn die Windräder still stehen. So gelangt der Strom bedarfsgerecht ins Netz. Der Pufferspeicher wird wieder gefüllt und das Haus bis zum nächsten Start mit Wärme versorgt.

Schwarmstrom – die flexible Masse machts

Viele dezentrale Kraftwerke, die leicht und schnell regulierbar sind, produzieren somit bei Bedarf Energie – den „Schwarmstrom“. Indem dieser wind- und sonnenarme Tage überbrückt, ergänzt er die regenerativen Energien. Das Ziel von LichtBlick: 100.000 der dezentralen ZuhauseKraftwerke sollen künftig vernetzt werden und gemeinsam Deutschlands größtes Gaskraftwerk bilden. Bürger, Schulen, Rathäuser und Kirchen würden so einen Teil der Energieversorgung übernehmen.

Vor- und Nachteile von ZuhauseKraftwerken

Klar – die ZuhauseKraftwerke werden nur einen Teil der Strom- und Wärmeversorgung übernehmen können. Und bevor Biogas den endlichen Rohstoff Erdgas im großen Stil ersetzen kann, muss dessen Erzeugung durch gesetzliche Richtlinien nachhaltig gestaltet werden. Das Konzept besticht jedoch durch die Effizienz der KWK-Kraftwerke, ihre Regulierbarkeit, die intelligente Steuerung und Bürgerbeteiligung. Auch die Klimabilanz kann sich sehen lassen: Gegenüber herkömmlicher Wärme- und Stromerzeugung werden bis zu 60 Prozent weniger CO2 freigesetzt.

Greenpeace energy: Windgas als Speicher

Aber vielleicht ist man künftig auch weder auf Erd- noch auf Biogas angewiesen. Das ZuhauseKraftwerk ergänzt sich perfekt mit einer anderen Idee: Dem Windgas. Wenn viel Wind weht, ist das Stromnetz regelmäßig überlastet. Greenpeace energy hat ein Konzept entwickelt, mit diesem Strom Energie zu speichern. Der überschüssige Strom von Windkraftanlagen wird genutzt, um aus Wasser mittels Elektrolyse Wasserstoff zu erzeugen.

Dieses „Windgas“ kann wie Erd- oder Biogas ins Gasnetz eingespeist werden – die größte Speicherinfrastruktur in Deutschland. Laut Fraunhofer Institut für Windenergie und Systemtechnik (IWES) besitzt das deutsche Gasnetz ausreichend Speicherkapazität, um die Stromversorgung unseres Landes für zwei bis drei Monate sicherzustellen. Mehr als genug, um Versorgungsengpässe an sonnen- und windarmen Tagen zu überbrücken. Und mehr als die Hälfte der privaten Haushalte besitzt einen Gasanschluss.

Der Wasserstoff kann vom Kunden zum Kochen und Heizen verwendet werden – oder aber eine KWK-Anlage a la dem ZuhauseKraftwerk betreiben. Und so wieder Strom erzeugen, der unabhängig von Wind und Sonne zur Verfügung steht.

Vor- und Nachteile von Windgas

Der entscheidende Nachteil liegt neben anfänglich hohen Investitionskosten wohl im „Hindenburg-Syndrom“, dem seit der Explosion des Zeppelins unbegründet schlechten Ruf dieses Gases. Die Vorteile liegen klarer auf der Hand: Überschüssiger Strom aus Windkraftanlagen kann genutzt werden, das Gasnetz wird zum Speicher von Ökostrom und es entsteht eine ökologische Alternative zu Biogas. Und: Wasserstoff ist auch hinsichtlich von Mobilität ein Hoffnungsträger der Zukunft. Das proWindgas Angebot von Greenpeace energy startet im Oktober 2011. Zunächst erhalten die Kunden reines Erdgas, ein Aufschlag soll zum Aufbau der Wasserstoffproduktion genutzt und ab dem Folgejahr immer mehr Wasserstoff beigemischt werden.

Viele Gegner der Energiewende unterliegen einem fatalen Irrtum – sie beharren darauf, dass es eine große Lösung geben muss. Die Energieversorgung Deutschlands bestand jedoch schon immer aus einem Mix. Und ein Mix verschiedener Lösungen wird unsere Versorgung mit Strom und Wärme auch künftig garantieren – nur eben ohne Atom und Kohle. Gerade kleine Lösungen wie das ZuhauseKraftwerk und Windgas sind wichtige Wegbereiter in eine nachhaltige Zukunft.